RU2490707C1 - Simulator of signals of resistor strain gage - Google Patents
Simulator of signals of resistor strain gage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490707C1 RU2490707C1 RU2012133889/08A RU2012133889A RU2490707C1 RU 2490707 C1 RU2490707 C1 RU 2490707C1 RU 2012133889/08 A RU2012133889/08 A RU 2012133889/08A RU 2012133889 A RU2012133889 A RU 2012133889A RU 2490707 C1 RU2490707 C1 RU 2490707C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- bridge
- simulator
- differential amplifier
- reference voltage
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Имитатор выходных сигналов тензорезисторов относится к технике метрологии для проверки и аттестации вторичных тензоизмерительных приборов.The simulator of the output signals of strain gauges refers to the technique of metrology for testing and certification of secondary strain gauges.
Известен имитатор выходных сигналов тензорезисторов, предназначенный для метрологической поверки, аттестации и наладки вторичных тензометрических приборов, содержащий мостовую или полумостовую схему, набор электромагнитных реле, контактные пары которых коммутируют в плечи измерительной схемы ту или иную комбинацию из набора постоянных резисторов [1]. Такой имитатор имеет ограниченный набор уровней разбаланса выходного сигнала, способен имитировать сигналы только статического характера, имеет небольшой ресурс из-за наличия механических контактов, не позволяет автоматизировать процесс проверки и аттестации вторичных тензоизмерительных преобразователей.Known simulator of the output signals of strain gauges, designed for metrological verification, certification and commissioning of secondary strain gauges, containing a bridge or half bridge circuit, a set of electromagnetic relays, contact pairs of which switch one or another combination of a set of constant resistors to the arms of the measuring circuit [1]. Such a simulator has a limited set of output signal imbalance levels, is capable of simulating only static signals, has a small resource due to the presence of mechanical contacts, and does not allow automation of the process of verification and certification of secondary strain gauges.
Из известных наиболее близким по технической сущности является имитатор выходных сигналов тензорезисторов [2], структурная схема которого приведена на фиг.1. Имитатор содержит имитирующую схему - измерительный мост 1, плечи которого образованы резисторами 2, 3, 4, 5, первый диод 6, два линеаризирующих резистора 7, 8, а также источник 9 образцового напряжения с выводами 10, 11. Выводы 12, 13 одной диагонали моста служат для подключения его к источнику 14 питания, выводы 15, 16 другой его диагонали являются информационными для вторичного прибора. Точка соединения первых выводов резисторов 7, 8 подключена к катоду диода 6, анод которого соединен с первым выводом диагонали питания. Второй вывод одного из этих резисторов соединен с одним из информационных выводов моста и одним из выводов 10 источника образцового напряжения, другой вывод которого соединен с вторым выводом другого из этих резисторов.Of the known closest in technical essence is a simulator of the output signals of strain gauges [2], the structural diagram of which is shown in figure 1. The simulator contains a simulating circuit - a measuring bridge 1, the shoulders of which are formed by resistors 2, 3, 4, 5, the first diode 6, two linearizing
Работает устройство следующим образом. В зависимости от величины образцового напряжения Uоб изменяется сопротивление резисторов R2 или R4 измерительного моста, вследствие чего появляется приращение выходного напряжения имитатора выходных сигналов тензорезисторов.The device operates as follows. Depending on the magnitude of the reference voltage Uob, the resistance of the resistors R2 or R4 of the measuring bridge changes, as a result of which an increase in the output voltage of the simulator of the output signals of the strain gauges appears.
Показанная на фиг.1 цепь из диода 17 и резисторов 18 и 19 обеспечивает, с одной стороны, компенсацию температурного влияния диодов и тем самым уменьшение температурной погрешности имитатора, с другой, взаимообратное изменение сопротивлений смежных плеч мостовой схемы от действия образцового напряжения, что приводит к удвоению выходного сигнала.The circuit of
Недостатками этого имитатора выходных сигналов тензорезисторов являются нелинейность зависимости выходного сигнала (напряжения разбаланса моста) от величины образцового напряжения, температурная нестабильность выходного сигнала, обусловленные наличием в цепи задания разбаланса нелинейных элементов с высокой температурной чувствительностью (диодов), малый диапазон изменения напряжения разбаланса моста при приемлемой точности.The disadvantages of this simulator of the output signals of strain gages are the nonlinearity of the dependence of the output signal (unbalance voltage of the bridge) on the magnitude of the reference voltage, the temperature instability of the output signal due to the presence of non-linear elements with high temperature sensitivity (diodes) in the unbalance reference circuit, a small range of variation of the unbalance voltage of the bridge at an acceptable accuracy.
Цель изобретения - повышение точности и температурной стабильности задания напряжения разбаланса имитатора выходных сигналов тензорезисторов.The purpose of the invention is to improve the accuracy and temperature stability of setting voltage imbalance simulator output signals of strain gauges.
Поставленная цель достигается тем, что в имитатор выходных сигналов тензорезисторов, содержащий измерительный мост, выводы одной диагонали которого подключены к источнику питания, а выводы другой диагонали являются информационными выводами имитатора, источник образцового напряжения, линеаризующий резистор, второй вывод которого соединен с одним из информационным выводов моста, согласно предлагаемому изобретению введены дифференциальный усилитель, входы которого подключены к выходам измерительного моста, разностная схема, первый вход которой соединен с выходом источника образцового напряжения, а второй - с выходом дифференциального усилителя, и интегратор, вход которого соединен с выходом разностной схемы, а выход соединен с первым выводом линеаризующего резистора.This goal is achieved by the fact that in the simulator of the output signals of the strain gages, containing a measuring bridge, the conclusions of one diagonal of which are connected to the power source, and the conclusions of the other diagonal are information outputs of the simulator, a reference voltage source, a linearizing resistor, the second output of which is connected to one of the information outputs bridge, according to the invention, a differential amplifier is introduced, the inputs of which are connected to the outputs of the measuring bridge, a differential circuit, the first in od which is connected to the output of an exemplary source voltage, and the second - the differential amplifier, and an integrator whose input is connected to the output of the difference circuit, and an output coupled to a first terminal of linearizing resistor.
На фиг.2 приведена структурная схема предлагаемого имитатора выходных сигналов тензорезисторов. Имитатор состоит из измерительного моста 1, образованного прецизионными резисторами 2, 3, 4, 5, линеаризующего резистора 6, источника образцового напряжения (ИОН) 8, дифференциального усилителя (ДУ) 7, разностной схемы 9, интегратора 10.Figure 2 shows the structural diagram of the proposed simulator of the output signals of the strain gauges. The simulator consists of a measuring bridge 1 formed by precision resistors 2, 3, 4, 5, a linearizing resistor 6, a reference voltage source (ION) 8, a differential amplifier (DU) 7, a difference circuit 9, an
Работает устройство следующим образом. При подаче на измерительный мост 1 напряжения питания Uп формируется выходной сигнал моста 1 - напряжение разбаланса Uвых, которое усиливается ДУ 7 в K раз (Uду=K·Uвых). Разностная схема 9 вычитает из напряжения Uоб, задаваемого ИОН 8, выходное напряжение Uду дифференциального усилителя 7. Полученная разность ΔU=Uоб-Uду поступает на интегратор 10. Выходное напряжение Uи интегратора изменяется при наличии разности ΔU, обеспечивая тем самым через линеаризующий резистор 6 изменение выходного напряжения Uвых измерительного моста 1 до тех пор, пока выходное напряжение Uду дифференциального усилителя 7 не станет равным напряжению Uоб, задаваемому ИОН 8. При этом Uду=K·Uвых=Uоб, откуда Uвых=Uоб/K.The device operates as follows. When a supply voltage Uп is applied to the measuring bridge 1, the output signal of the bridge 1 is formed - the unbalance voltage Uout, which is amplified by DN 7 K times (Udu = K · Uout). The difference circuit 9 subtracts the output voltage Udu of the
Таким образом, имитатор обеспечивает высокую точность, температурную стабильность и широкий диапазон задания напряжения разбаланса измерительных тензомостов за счет изменения структуры имитатора и исключения из схемы нелинейных элементов, чувствительных к изменению температуры, автоматически поддерживает напряжение разбаланса Uвых, зависящее только от коэффициента усиления К дифференциального усилителя и напряжения Uоб источника образцового напряжения.Thus, the simulator provides high accuracy, temperature stability and a wide range of setting the unbalance voltage of the measuring strain gauges by changing the structure of the simulator and eliminating non-linear elements sensitive to temperature changes from the circuit, automatically maintains the unbalance voltage Uout, which depends only on the gain K of the differential amplifier and voltage Uab of a source of exemplary voltage.
Источники информацииInformation sources
1. Руководство по эксплуатации 4Т2. 702.002РЭ. Имитатор выходных сигналов тензорезисторов образцовой ИСТ-1. Краснодарский завод "Тензоприбор", 1988, с.10-12.1. Operation manual 4T2. 702.002RE. The simulator of the output signals of strain gauges exemplary IST-1. Krasnodar Plant "Tenzopribor", 1988, p.10-12.
2. Патент RU 2022363, C2, МПК 5 G05G 7/62, опубл. 30.10.1994 г.2. Patent RU 2022363, C2, IPC 5
3. Патент RU 2391692, C2, МПК 5 G05B 17/00, опубл. 10.06.2010 г.3. Patent RU 2391692, C2, IPC 5
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133889/08A RU2490707C1 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Simulator of signals of resistor strain gage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133889/08A RU2490707C1 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Simulator of signals of resistor strain gage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2490707C1 true RU2490707C1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49162981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012133889/08A RU2490707C1 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Simulator of signals of resistor strain gage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490707C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536676C1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Simulator of resistance strain gauge output signals |
RU2707573C1 (en) * | 2019-03-12 | 2019-11-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Simulator of output signals of strain gages |
RU2772738C1 (en) * | 2021-08-20 | 2022-05-25 | Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") | Signal simulator of bridge strain sensors |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2168729C1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-06-10 | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова | Capacitive converter |
RU2345377C1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Self-acting calibrator of standards of measuring and computing complex |
-
2012
- 2012-08-07 RU RU2012133889/08A patent/RU2490707C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2168729C1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-06-10 | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова | Capacitive converter |
RU2345377C1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Self-acting calibrator of standards of measuring and computing complex |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536676C1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Simulator of resistance strain gauge output signals |
RU2707573C1 (en) * | 2019-03-12 | 2019-11-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Simulator of output signals of strain gages |
RU2772738C1 (en) * | 2021-08-20 | 2022-05-25 | Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") | Signal simulator of bridge strain sensors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4986131A (en) | Semiconductor strain detector | |
CN110427067A (en) | A method of improving current sample precision with analog circuit | |
CN104604128A (en) | Amplifier circuit and amplifier-circuit chip | |
CN102620862B (en) | Temperature checker | |
Nagarajan et al. | An improved direct digital converter for bridge-connected resistive sensors | |
CN107655616A (en) | The temperature compensation system and method for a kind of differential pressure pick-up | |
RU2490707C1 (en) | Simulator of signals of resistor strain gage | |
CN103592056A (en) | Temperature calibration instrument based on temperature differences | |
US4061198A (en) | Electronic weighing systems | |
RU2536676C1 (en) | Simulator of resistance strain gauge output signals | |
CN101629970A (en) | Error-correction method and error-correction device for an acceleration sensor | |
CN108872907A (en) | electric bridge sensor error checking | |
CN207515923U (en) | A kind of programmable high precision temperature compensation system | |
RU2408857C1 (en) | Pressure sensor based on nano- and micro-electromechanical system with frequency-domain output signal | |
CN105258767A (en) | High precision weighing system of electronic balance | |
Peng et al. | The temperature compensation of the silicon piezo-resistive pressure sensor using the half-bridge technique | |
RU2707573C1 (en) | Simulator of output signals of strain gages | |
RU2586084C1 (en) | Multi-channel converter of resistance of resistive sensors into voltage | |
CN101988960B (en) | Digital electric meter capable of dynamically compensating and correcting reading | |
CN103178708B (en) | Static charge source and method for calibrating same | |
RU2473919C1 (en) | Device to convert resistance variation into voltage | |
Chattopadhyay et al. | Modified AC Wheatstone bridge network for accurate measurement of pressure using strain gauge type pressure sensor | |
RU2418275C1 (en) | Method of measuring pressure | |
CN109141495A (en) | Sensor interface apparatus | |
CN211205591U (en) | Multipoint stress detection circuit and multipoint stress detection device of point switch |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |